[发明专利]一种固态危废基矿物掺合料及其制备方法

说明书

本发明本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种固态危废基矿物掺合料及其制备方法。将水晶污泥和净水剂废渣烘干脱水后，再将水晶污泥、净水剂废渣、煤矸石和电石泥渣混合均匀，置于煅烧炉中煅烧，得到的烧结料经冷却机风冷后待用，将烧结料、废石膏与活性激发剂一起加入球磨机内粉磨，制备得到固态危废基矿物掺合料。本发明提高该矿物掺合料的活性与微膨胀特性，更加适用于各类工程使用，实现废物资源化，最大程度实现企业利益，将多种固态危废物无毒化处理，降低固态危废料对环境的污染。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种固态危废基矿物掺合料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济建设与工业化的快速发展，每年产生大量的工业废弃物，如废渣、废水与废气，尤其是含有重金属或其他有毒组份的危险废弃物，更是对人类健康与生存环境构成威胁。

水晶制品加工过程中产生大量含有金刚砂、抛光粉、玻璃粉等混合物的加工废水，经沉淀过滤后所形成污泥就是水晶污泥。水泥污泥中的重金属主要是As、Cr、Ni与Zn，其中As、Cr含量最多，As含量在500mg/kg左右，Cr含量在700mg/kg左右，并且As具有极强的生态危害。生产企业为追求利润，牺牲环境，随意倾倒，严重污染土壤、水，重金属离子富集，最终危害人体健康。净水剂生产工艺是将铝土矿经过高温煅烧后，加入酸反应制备得到的。每生产1吨净水剂，大概产生2.3吨左右的废渣，而这些净水剂废渣处理方法大多是进行堆存或填埋处理。采煤过程中采用的伴生物煤矸石更是堆积如山。显然，这些固态危废物无论是未经处理就直接排放到水中、堆积到路边，或者简单粉磨直接作为低品位建材，都不可必避造成生态环境破坏。因此，研发一种无毒化处置技术，生产矿物掺合料，实现固态危废物资源化利用，具有十分重要的社会效益与生态效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术各种缺陷和不足，提供一种将固态危废物中的重金属离子无毒化处理，同时提高该矿物掺合料的活性与微膨胀特性，从而更加适于使用的固态危废基矿物掺合料及其制备方法。

本发明的具体技术方案是：一种固态危废基矿物掺合料，按质量百分比计包括如下物质：

水晶污泥：30～48％

净水剂废渣：30～40％

煤矸石：10～20％

电石泥渣：5～10％

废石膏：3～5％

活性激发剂：2～4％。

优选的，水晶污泥为水晶制品加工过程中产生的金刚砂、抛光粉、玻璃粉等混合物，以0.4～0.6MPa压滤20～25min脱水，使其含水率≤20％，其中SiO₂重量比≥45％，Al₂O₃重量比≥15％。

优选的，净水剂废渣为三水铝石、铝矾土、高岭土制备聚合氯化铝净水剂产生的废渣，以0.5～0.7MPa压滤25～30min脱水，使其含水率≤20％，其中SiO₂重量比≥5％，Al₂O₃重量比≥32％，CaO重量比≥18％。

优选的，煤矸石为采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，其中碳重量比≥25％，其作用在于，一方面，煤矸石中的碳在缺氧条件下形成一氧化碳，可以还原水晶污泥中的重金属As与Cr，使其无毒化。另一方面，煤矸石中的SiO₂与Al₂O₃在高温煅烧过程中活性得到充分激发，可以提高矿物掺合料的活性。